Навигация
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
НОВГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
ИМЕНИ ЯРОСЛАВА МУДРОГО
ДАТЧИК ВЛАЖНОСТИ
Курсовая работа по дисциплине «Датчики физических величин»
а) Доцент кафедры ОЭФ
б) Студент группы 9012
_______ Руппель Д.А.
«__»________2000
Новгород Великий 2000
Содержание
Перечень условных обозначений
5 Основная часть
5.1 Описание физической величины
Для характеристики содержания влаги в материалах применяются две величины: влагосодержание и влажность. Ранее эти величины назывались соответственно абсолютной и относительной влажностью.
Под влагосодержанием и понимается отношение массы влаги М, содержащейся в теле, к массе абсолютно сухого тела M0:
U=M/M0 (1)
Под влажностью W -понимается отношение массы влаги M, содержащейся в теле, к массе влажного материала М1.
W=M/(M+M0) (2)
Иногда эти величины выражают через веса и в процентах. В таком случае выражения (1) и (2) принимают вид:
U%=((P-P0)/P0)*100%
W%=((P-P0)/P)*100%
где Р—вес влажного тела;
Р0—вес абсолютно сухого тела.
Для указания содержания влаги в материале может быть применена любая из этих величин. Переход от одной величины к другой может быть осуществлен по соотношениям:
W=U/(1+U) (3)
U=W/(1-W) (4)
Так, например, и=1 соответствует W=0,5. На рис. показана зависимость между U и W, построенная по соотношениям (1-4).
В определенных отраслях промышленности для указания содержания влаги в материале применяются влагосодержание U или влажность W в зависимости от установившихся традиций. Большей частью в теоретических исследованиях и расчетах содержание влаги задается влагосодержанием и; в производственных условиях в экспериментах для той же цели чаще применяют влажность W.
При измерениях влажности необходимо учитывать формы ее связи с материалом, а также особенности гигротермического равновесия материала с окружающей воздушной средой.
Естественные и промышленные влагосодержащие материалы относятся к коллоидным, капиллярно-пористым или капиллярно-пористым коллоидным телам. К коллоидным телам принадлежат эластичные гели, студни, желатины, мучное тесто и т. д. Примером капиллярно-пористых тел являются кварцевый песок, слабо обожженные керамические материалы и т. д. Большинство влажных материалов являются коллоидными, капиллярно-пористыми телами. Коллоидные тела характеризуются малыми размерами капилляров, близкими к радиусу действия молекулярных сил, и могут рассматриваться в общем случае также как капиллярно-пористые тела. Способность материалов поглощать и отдавать влагу определяется, с одной стороны, свойствам и твердого «скелета» материала, а с другой - формой связи с ним влаги. На первую группу свойств наибольшее влияние оказывают размеры капилляров. Различает три группы капиллярно-пористых тел: микрокапиллярные, макрокапиллярные и гетеропорозные. У первых радиус капилляров меньше 10-5 см, у вторых - больше этой величины, у третьих - капилляры имеют разные размеры. На перенос влаги внутри капиллярно-пористых тел влияют также форма капилляров, их расположение и соединение, а также механические свойства материалов.
Наиболее полная классификация форм связи влаги с материалом дана П. А. Ребиндером, исходя из интенсивности форм связи. В зависимости от энергии, необходимой для удаления влаги из тела, связи делятся на химические, физико-химические и физико-механические. К первой группе относятся наиболее сильные связи: ионная и молекулярная. При этих формах связи вода как таковая исчезает и ее молекулы входят в состав нового вещества (гидратная вода). Химически связанная влага резко отличается по своим свойствам от свободной; ее нельзя удалить сушкой или отжатием.
К физико-химическим связям относятся адсорбционная и осмотическая связи. Первая характерна для гидрофильных и гидрофобных тел; удаление влаги происходит испарением, десорбцией у гидрофильных тел или дезадсорбцией - у гидрофобных. Осмотическая связь имеет место у растительных клеток с концентрированным раствором, в которые вода проникает из окружающей среды, с менее концентрированным раствором.
При наиболее слабой связи - физико-механической - вода удерживается в неопределенных соотношениях. Связь может иметь структурный характер, например, в студне образующих веществах. В микрокапиллярах связь образуется поглощением воды из влажного воздуха или непосредственным соприкосновением материала с водой, в макрокапиллярах—поглощением воды прямым соприкосновением. В обоих случаях вода механически удерживается адсорбционными силами у стенок. Основная масса воды, кроме связанной адсорбционно, сохраняет свои свойства. Условием нарушения связи является действие давления, превосходящего капиллярное. Наконец, связь смешиванием образуется в непористых смачиваемых телах прилипанием воды при ее соприкосновении с поверхностью тела. Удаление влаги, как и при структурной связи, производится испарением.
Разграничение влаги по форме ее связи с сухим материалом представляет сложную задачу, хотя для этого был предложен ряд методов, основанных на использовании изменения физических (в том числе и электрических) характеристик.
Похожие работы
... регулирования относительной влажности и температуры газообразных неагрессивных сред в промышленных, технологических и лабораторных установках и отображения измеренных значений на ж/к индикаторе. Технические характеристики датчика влажности ДВТ-02И Диапазон напряжения питания 12…36 В Количество унифицированных токовых выходов 4–20 мА 2 Рабочий диапазон канала измерения относительной ...
... хорошая очень хорошая Среди всех типов емкостные датчики, благодаря полному диапазону измерения, высокой точности и температурной стабильности, получили наибольшее распространение как для измерения влажности окружающего воздуха, так и применения в производственных процессах. Компания Honeywell производит семейство емкостных датчиков влажности, применяя метод многослойной структуры (рис. 2.8), ...
... спектральной чувствительности CdS приходится приблизительно на свет с длиной волны 500-550 нм, что соответствует приблизительно середине зоны чувствительности человеческого зрения. Оптические датчики, работающие на эффекте фотопроводимости, рекомендуется использовать в экспонометрах фото- и кинокамер, в автоматических выключателях и регуляторах света, обнаружителях пламени и др. Недостаток этих ...
... управления осуществляется с помощью автоматизированного модуля верхнего уровня, который также отвечает за интерфейс на посту оператора. 3.1 Требования к структуре системы Автоматизированная система управления и контроля климата в тепличных хозяйствах выполнена на базе микропроцессорной техники. По иерархическому принципу АСУ ККТХ должна подразделяться на уровни: нижний уровень: - ...
0 комментариев